[發明專利]高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201310312779.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103409572A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張海根
• 申請（專利權）人: 天津市三特電子有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置及檢測方法。?

背景技術

在冶金行業的高爐煉鐵生產過程中，高爐布料是高爐煉鐵系統中最重要的一環。及時、準確、合理均勻的布料是保證高爐生產正常順利進行和產品質量的前提條件。因此，準確掌控高爐料面高度和表面形狀就顯得尤為重要。長期以來高爐料面測量一直是個難題，傳統上對封閉高爐料面的監視一般使用機械探尺采集數據，機械探尺雖然準確可靠，但是不能遍布爐頂料面的每一點，造成分析爐內料面分布的難度加大，只能憑借操作人員的經驗來保證高爐的布料和火力狀態，給高爐操作帶來很大的經驗性和隨意性，無法保證準確度，而且不利于布料操作優化。此外，若采用紅外成像技術，對料面表面的紅外圖像進行分析，通過檢測高爐料面的溫度分布來間接推算高爐料面的分布，雖然可以根據像素值和像素之間的關系構成三維圖像，全面反映爐頂料面形狀，但存在低溫區效果不好的問題。?

發明內容

本發明的一個目的是提供一種通過雷達測距技術實時檢測高爐料面高度及其表面形狀的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置。?

本發明的另一個目的是提供一種該檢測裝置的檢測方法。?

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：?

一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置，包括雷達探測器、現場控制箱、凈化電源、室內控制箱、顯示器以及工業計算機，雷達探測器通過現場控制箱與工業計算機連接，現場控制箱及室內控制箱串聯構成另一支路并與工業計算機連接，工業計算機與顯示器連接，凈化電源與室內控制箱連接；?

雷達探測器采集到的信號經現場控制箱輸出給工業計算機并由顯示器顯示出來。?

優選的，雷達探測器包括多個測距雷達以及用以保護測距雷達的高溫防護套，測距雷達置于高溫防護套的內部。?

優選的，高溫防護套為水冷氣封式防護套，冷卻介質是低壓氮氣，通過氮氣不停的吹掃，確保雷達探測器在高溫、高粉塵的高爐中能夠穩定工作。?

優選的，雷達探測器為四個，且呈“十”字型設置于高爐的爐喉上方。?

優選的，本發明的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置還包括報警裝置以及信號轉換器，報警裝置經信號轉換器與工業計算機連接，工業計算機能夠經信號轉換器觸發報警裝置使其發出報警信號。具體的，工業計算機通過對測距雷達傳輸來的數據分析和處理計算出高爐料面的高度，同時生成料面表面形狀，并與規定的高爐料面工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時，經信號轉換器啟動報警裝置，報警裝置即刻報警并自動輸出反饋信號。?

一種高爐料面表面形狀雷達在線檢測方法，包括以下步驟：?

S1、測距雷達在高溫防護套的保護下向高爐料面發射雷達波信號，通過測距雷達天線接收料面反射回來的信號并經現場控制箱傳輸給工業計算機；?

S2、工業計算機根據得到的參數計算出高爐的料面位置高度，并生成高?爐料面形狀模型，并輸出給顯示器，同時，工業計算機將接收到的實際參數與規定的高爐料面工藝參數進行比對，當二者差值超出設定值時，經信號轉換器啟動報警裝置；?

S3、顯示器將接收到的料面高度及表面形狀等信息顯示出來，報警裝置被啟動時即刻報警并自動輸出反饋信號。?

優選的，上述的步驟S1中，測距雷達外部的高溫防護套中，冷卻介質是低壓氮氣，冷卻吹掃用氮氣的壓力為0.40～0.6MPa，入口溫度≤35℃。?

采用本發明的高爐料面表面形狀雷達在線檢測裝置及檢測方法有以下優點：?

1、通過雷達測距技術，利用目標反射電磁波來發現目標并測定其在空間的位置，實時檢測高爐料面高度及其表面形狀，解決了以往用熱電偶十字測溫方式只能通過檢測高爐料面的溫度分布、間接推算爐內料面分布狀況的問題；?

2、高溫保護套的獨特設計以及雷達探測器在高爐的爐喉上方的“十”字型排列，能夠為高爐料面高度和表面形狀的測量提供充足且準確的實際參數依據；?

3、雷達探尺屬非接觸式測量方式，采用雷達技術進行距離測量時比較成熟和準確可靠，且雷達探尺的探測范圍大，可以實現0-35m連續測量，此外雷達探尺精度高，探尺探頭至信號輸出的精度在1cm內，可以將任何位置的面料分布探測出來，對保證高爐布料均勻合理，確保高爐順利、安全、高效的運行具有十分重要的意義，因此，本發明具有實時在線、檢測精度高和性能穩定的特點，解決了目前高爐料面高度和表面形狀難以精準測量的技術難?題，對高爐優化操作、合理布料、確保生產安全具有重要意義。?

附圖說明